Plinske turbine so v glavnem sestavljene iz treh glavnih komponent: kompresorja, zgorevalne komore in turbine. Cikel plinske turbine na splošno imenujemo preprost cikel. Večina plinskih turbin uporablja shemo preprostega cikla in samo plinske turbine za težke{2}}obremenitve uporabljajo shemo kombiniranega cikla. Zaradi različnih zgodovinskih ozadij so se plinske turbine razvijale po različnih tehničnih poteh. Industrijske in pomorske aero-izpeljane lahke plinske turbine (splošno znane kot "aero-izpeljani stroji") nastanejo s spreminjanjem letalskih motorjev; industrijske težke-plinske turbine (splošno znane kot "industrijski stroji") so razvite po tradicionalnem konceptu parne turbine, ki se uporablja predvsem za mehanske pogone in velike elektrarne.
Plinsko turbino lahko od leve proti desni razdelimo na tri dele: kompresor (modra), zgorevalna komora (rdeča) in turbina (rumena).
Razvrstitev plinskih turbin
Na desetine podjetij se po vsem svetu ukvarja z raziskavami, načrtovanjem in proizvodnjo plinskih turbin. Štiri podjetja, ki so v celoti obvladala tehnologijo plinskih turbin za-težke pogoje, so General Electric iz Združenih držav, Siemens iz Nemčije, Mitsubishi Heavy Industries iz Japonske (ki je v zgodnjih dneh predstavilo tehnologijo Westinghouse iz Združenih držav) in Ansaldo iz Italije. Po besedah g. Chen Xuewena, podpredsednika družbe Shanghai Electric Gas Turbine Co., Ltd., nikoli ni obstajal mednarodni standard za raven modela plinskih turbin in danes postaja vse bolj nejasen. Avtor lahko zbere le mnenja različnih strani in jih povzame na naslednji način:
1. Glede na temperaturo zgorevanja je plinska turbina razdeljena (vsakih 100 stopinj je raven):
Združene države GE (električna uvedba v Harbinu): 1100 stopinj za razred E, 1200 stopinj za razred F, 1400 stopinj za razred H.
Japonska Mitsubishi (uvedel Dongfang Electric): 1400 stopinj je razred F, 1500 stopinj je razred G, razred H je vmesni preskusni izdelek, 1600/1700 stopinj je razred J.
Germany Siemens (Shanghai Electric introduction): the old numbers V64.3A, V84.3A, V94.3A is 6F class. In 1997, Westinghouse sold its non-nuclear generator division to Siemens. The new number was changed to similar SGT6-5000F and SGT-8000H. Class F is 1200 ℃ C and Class H is 1500 ℃ C.
2. Razvrstitev referenčne moči za težke-plinske turbine:
Težke-plinske turbine za proizvodnjo električne energije so običajno razvrščene glede na moč, ko je temperatura zgorevanja v zgorevalni komori med 1100 stopinj Celzija in 1500 stopinj Celzija. Na primer, izhodna moč plinskih turbin razreda B je manjša ali enaka 100 MW, izhodna moč plinskih turbin razreda E je med 100 MW in 200 MW, izhodna moč plinskih turbin razreda F je med 200 MW in 300 MW, višji razredi, kot sta razred G in razred H, pa so v območju od 300 MW do 400 MW. Po mnenju g. Chen Xuewena ta metoda razvrščanja nekoliko zaostaja za dejanskim izdelkom, ker se je proizvodnja plinskih turbin različnih proizvajalcev hitro razvila.
Razvoj mednarodnih plinskih turbin
Siemens: Reprezentativni izdelek SGT5-8000H super plinska turbina tehta 390 ton (enakovredno Airbusu A380 s polnim gorivom), je dolga 13,1 metra, široka 4,9 metra, visoka 4,9 metra in ima moč v kombiniranem ciklu 595 MW. Energija enega SGT5-8000H zadostuje za napajanje velikega industrijskega mesta. Njegove turbinske lopatice morajo vzdržati visoko temperaturo več kot 1500 stopinj, kar presega vstopno temperaturo turbine turboventilatorskega letalskega motorja GE90 in reaktivnega motorja F404. Ker konična hitrost turbinske lopatice presega 1700 kilometrov na uro, zaradi ogromne centrifugalne sile en konec vsake lopatice doseže 10.000-kratno gravitacijo Zemlje. Rezilo ne sme imeti nobenih napak, napaka pa je le desetine mikronov, sicer bo odpadlo. Zato se reče, da je rezilo enakovredno BMW-ju.
Mitsubishi Corporation: Najnovejši model je super plinska turbina M701J s kombinirano močjo 650 MW. Opremljen je s 15-stopenjskim aksialnim kompresorjem s tlačnim razmerjem 23:1. Gorilnik in 4-stopenjska aksialna turbina sta vsi-zračno hlajeni, prve 3 stopnje pa uporabljajo najnovejše visoko{11}}temperaturne zaščitne premaze, keramične toplotne pregrade in visoko{14}}zmogljivo hlajenje z zračnim filmom ter druge visoko-tehnološke tehnologije. Z najvišjo vstopno temperaturo plinske turbine na svetu 1600 stopinj lahko še vedno zagotovi dolgo-življenjsko dobo visoko-temperaturnih komponent. Najnovejše inovacije v seriji J so zasnovane za nadaljnje zmanjšanje emisij ogljika. Marca 2020 je MHPS od Intermountain Power Authority v Utahu v ZDA prejel naročilo za dva pogonska sklopa M501JAC. Dve plinski turbini temeljita na zračno-hlajenem suhem zgorevalnem sistemu z nizko vsebnostjo NOx in lahko uporabljata do 30 % obnovljivega vodikovega goriva. V primerjavi z enako velikimi elektrarnami na premog bo sistem s 30-odstotnim vodikom zmanjšal emisije ogljika za več kot 75 %, medtem ko bo sistem s 100-odstotnim vodikom zmanjšal emisije ogljika. Med letoma 2025 in 2045 bo elektrarna postopoma dosegla 100-odstotno proizvodnjo vodikove električne energije iz obnovljivih virov.
General Electric: Plinske turbine serije 9HA za težke-obremenitve so najučinkovitejše plinske turbine s kombiniranim ciklom na svetu; njegova najnovejša plinska turbina 9HA.02 za težke-obremenitve nima le učinkovitosti kombiniranega cikla več kot 64 %, ampak ima tudi izhodno moč do 826 MW. Ta dva ključna kazalnika močno presegata njegova dva glavna konkurenta, za izdelavo ključnih komponent pa se uporablja najnaprednejša-tehnologija 3D-tiskanja.
Kontaktirajte nas
Zahvaljujemo se vam za vaše zanimanje za naše podjetje! Kot profesionalno podjetje za proizvodnjo delov za plinske turbine bomo še naprej zavezani tehnološkim inovacijam in izboljšanju storitev, da bi strankam po vsem svetu zagotovili več-kakovostnih rešitev. Če imate kakršna koli vprašanja, predloge ali namere sodelovanja, vam z veseljem pomagamo.
